JP7243229B2 - Oscillators, electronic devices and moving bodies - Google Patents

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Description

本発明は、発振器、電子機器及び移動体に関する。 The present invention relates to oscillators, electronic devices, and mobile bodies.

特許文献1には、温度補償回路の調整時に、出力回路が動作を停止するため、通常動作時に出力回路に流れる電流と同等の電流を発熱回路に流すことにより、通常動作時に近い状態で温度補償回路の調整を行うことができる温度補償型の発振器が記載されている。 In Patent Document 1, since the output circuit stops operating when the temperature compensation circuit is adjusted, a current equivalent to the current that flows through the output circuit during normal operation is passed through the heating circuit, thereby temperature compensation is performed in a state close to normal operation. A temperature compensated oscillator is described which allows circuit tuning.

特開2015-126286号公報JP 2015-126286 A

一般に、温度補償型の発振器に電源電圧が印加されると、振動子を発振させる集積回路が動作することで発熱し、その熱が振動子に伝わることで集積回路の熱と振動子の熱が安定した熱平衡状態となる。特許文献1に記載の温度補償型の発振器では、このような熱平衡状態において温度補償を行うことで周波数偏差を小さくすることができる。しかしながら、発振器の起動直後は、集積回路が発熱源となるため、集積回路の温度変化に追従して振動子の温度が遅れて変化する。すなわち、発振器の起動時には、集積回路に設けられた温度センサーの温度変化に対し、遅れて振動子の温度変化が起こるために熱平衡が崩れ、発振信号の周波数が熱平衡状態の周波数に対してずれることにより周波数偏差が大きくなるおそれがある。 In general, when a power supply voltage is applied to a temperature-compensated oscillator, the integrated circuit that oscillates the oscillator operates and generates heat. Stable thermal equilibrium is reached. The temperature-compensated oscillator described in Patent Document 1 can reduce the frequency deviation by performing temperature compensation in such a thermal equilibrium state. However, immediately after the oscillator is started, the integrated circuit becomes a heat source, so the temperature of the vibrator changes with a delay following the temperature change of the integrated circuit. That is, when the oscillator is started, the temperature of the oscillator changes with a delay with respect to the temperature change of the temperature sensor provided in the integrated circuit, so that thermal equilibrium is lost and the frequency of the oscillation signal deviates from the frequency of the thermal equilibrium state. may increase the frequency deviation.

本発明に係る発振器の一態様は、
振動子と、
集積回路と、を備え、
前記集積回路は、
前記振動子を発振させる発振用回路と、
温度センサーと、
前記温度センサーの出力信号に基づいて前記振動子の温度特性を補償する温度補償回路と、
前記発振用回路から出力される信号が入力され、発振信号を出力する出力回路と、
発熱回路と、を含み、
前記発熱回路は、
外部からの電源電圧の供給が開始されてから第1期間において電流が流れて発熱し、前記第1期間が終了した後の第2期間において電流が流れない。
One aspect of the oscillator according to the present invention is
an oscillator;
an integrated circuit;
The integrated circuit comprises:
an oscillation circuit for oscillating the vibrator;
a temperature sensor;
a temperature compensation circuit that compensates for the temperature characteristics of the vibrator based on the output signal of the temperature sensor;
an output circuit that receives a signal output from the oscillation circuit and outputs an oscillation signal;
a heating circuit;
The heat generating circuit is
A current flows and heats up in a first period after the supply of power supply voltage from the outside is started, and no current flows in a second period after the first period ends.

前記発振器の一態様において、
前記出力回路は、
前記第1期間において動作を停止し、前記第2期間において動作し、
前記第1期間において前記発熱回路が単位時間あたりに消費する電力は、前記第2期間において前記出力回路が単位時間あたりに消費する電力よりも大きくてもよい。
In one aspect of the oscillator,
The output circuit is
stop operating during the first period and operate during the second period;
Power consumed per unit time by the heat generation circuit during the first period may be greater than power consumed per unit time by the output circuit during the second period.

前記発振器の一態様は、
前記第1期間において前記発熱回路に流れる電流は可変であってもよい。
One aspect of the oscillator is
A current flowing through the heating circuit during the first period may be variable.

前記発振器の一態様において、
前記第1期間の長さは可変であってもよい。
In one aspect of the oscillator,
The length of the first period may be variable.

前記発振器の一態様において、
前記集積回路は、
前記発振用回路から出力される信号の振幅を検出し、検出信号を出力する振幅検出回路を含み、
前記第1期間は、前記検出信号に基づいて設定されてもよい。
In one aspect of the oscillator,
The integrated circuit comprises:
an amplitude detection circuit that detects the amplitude of the signal output from the oscillation circuit and outputs a detection signal;
The first period may be set based on the detection signal.

前記発振器の一態様において、
前記集積回路は、前記振動子の一端と電気的に接続される第1外部接続端子及び前記振動子の他端と電気的に接続される第2外部接続端子を含む複数の外部接続端子を有し、
前記複数の外部接続端子のうち、前記第1外部接続端子又は第2外部接続端子が前記発熱回路に最も近くてもよい。
In one aspect of the oscillator,
The integrated circuit has a plurality of external connection terminals including a first external connection terminal electrically connected to one end of the vibrator and a second external connection terminal electrically connected to the other end of the vibrator. death,
Among the plurality of external connection terminals, the first external connection terminal or the second external connection terminal may be closest to the heating circuit.

前記発振器の一態様において、
前記複数の外部接続端子のうち、前記第1外部接続端子又は第2外部接続端子が前記温度センサーから最も離れていてもよい。
In one aspect of the oscillator,
Among the plurality of external connection terminals, the first external connection terminal or the second external connection terminal may be farthest from the temperature sensor.

本発明に係る発振器の一態様は、
振動子と、
集積回路と、を備え、
前記集積回路は、
外部からの電源電圧の供給が開始されてから第1期間において、単位時間あたり第1の発熱量で発熱し、
前記第1期間が終了した後の第2期間において、単位時間あたり第2の発熱量で発熱し、
前記第1の発熱量は、前記第2の発熱量よりも大きい。
One aspect of the oscillator according to the present invention is
an oscillator;
an integrated circuit;
The integrated circuit comprises:
generating heat with a first heat value per unit time in a first period after the supply of the power supply voltage from the outside is started;
In a second period after the first period ends, heat is generated with a second calorific value per unit time,
The first calorific value is greater than the second calorific value.

本発明に係る電子機器の一態様は、
前記発振器の一態様を備えている。
One aspect of the electronic device according to the present invention is
It comprises one aspect of the oscillator.

本発明に係る移動体の一態様は、
前記発振器の一態様を備えている。
One aspect of the moving object according to the present invention is
It comprises one aspect of the oscillator.

本実施形態の発振器の斜視図。1 is a perspective view of an oscillator according to this embodiment; FIG. 本実施形態の発振器の断面図。Sectional drawing of the oscillator of this embodiment. 第1実施形態の発振器の機能ブロック図。3 is a functional block diagram of the oscillator of the first embodiment; FIG. 発振用回路の構成例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of an oscillation circuit; 出力回路の構成例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of an output circuit; 振幅制御回路の構成例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of an amplitude control circuit; 比較例の発振器の動作の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of the operation of the oscillator of the comparative example; 第1実施形態の発振器の動作の一例を示す図。4A and 4B are diagrams showing an example of the operation of the oscillator according to the first embodiment; FIG. 集積回路の半導体基板を平面視した図。FIG. 2 is a plan view of a semiconductor substrate of an integrated circuit; 第2実施形態の発振器の機能ブロック図。The functional block diagram of the oscillator of 2nd Embodiment. 振幅制御回路の構成例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of an amplitude control circuit; 第2実施形態の発振器の動作の一例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example of the operation of the oscillator according to the second embodiment; 第3実施形態の発振器の機能ブロック図。The functional block diagram of the oscillator of 3rd Embodiment. 第3実施形態の発振器の動作の一例を示す図。The figure which shows an example of the operation|movement of the oscillator of 3rd Embodiment. 本実施形態の電子機器の機能ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram of the electronic device according to the embodiment; 本実施形態の電子機器の外観の一例を示す図。1A and 1B are diagrams illustrating an example of an appearance of an electronic device according to an embodiment; FIG. 本実施形態の移動体の一例を示す図。The figure which shows an example of the moving body of this embodiment.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below do not unduly limit the content of the present invention described in the claims. Moreover, not all the configurations described below are essential constituent elements of the present invention.

1.発振器
1-1.第1実施形態
図1及び図2は、本実施形態の発振器1の構造の一例を示す図である。図1は、発振器1の斜視図であり、図2は、図1のA-A断面図である。
1. Oscillator 1-1. First Embodiment FIGS. 1 and 2 are diagrams showing an example of the structure of an oscillator 1 according to this embodiment. 1 is a perspective view of the oscillator 1, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

本実施形態の発振器1は、温度補償型の発振器であり、図1及び図2に示すように、集積回路2、振動子3、パッケージ4、リッド5及び複数の外部端子6を含む。本実施形態では、振動子3は、基板材料として水晶を用いた水晶振動子であり、例えば、ATカット水晶振動子や音叉型水晶振動子等である。振動子3は、SAW(Surface Acoustic Wave)共振子やMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動子であってもよい。また、振動子3の基板材料としては、水晶の他、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックス等の圧電材料、又はシリコン半導体材料等を用いることができる。振動子3の励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。集積回路2は、振動子3を発振させて発振信号を出力する回路である。 The oscillator 1 of this embodiment is a temperature-compensated oscillator, and includes an integrated circuit 2, an oscillator 3, a package 4, a lid 5, and a plurality of external terminals 6, as shown in FIGS. In this embodiment, the oscillator 3 is a crystal oscillator using crystal as a substrate material, such as an AT cut crystal oscillator or a tuning fork type crystal oscillator. The oscillator 3 may be a SAW (Surface Acoustic Wave) resonator or a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) oscillator. As the substrate material of the vibrator 3, in addition to crystal, piezoelectric single crystals such as lithium tantalate and lithium niobate, piezoelectric materials such as piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate, silicon semiconductor materials, and the like are used. be able to. As an excitation means for the vibrator 3, a piezoelectric effect may be used, or an electrostatic drive using a Coulomb force may be used. The integrated circuit 2 is a circuit that oscillates the vibrator 3 and outputs an oscillation signal.

パッケージ4は、集積回路2と振動子3とを同一空間内に収容する。具体的には、パッケージ4には、凹部が設けられており、リッド5で凹部を覆うことによって収容室7となる。パッケージ4の内部又は凹部の表面には、集積回路2の2つの端子、具体的には、後述する図3のXI端子及びXO端子と、振動子3の2つの励振電極3a,3bとをそれぞれ電気的に接続するための不図示の配線が設けられている。また、パッケージ4の内部又は凹部の表面には、集積回路2の各端子とパッケージ4の底面に設けられた各外部端子6とを電気的に接続するための不図示の配線が設けられている。なお、パッケージ4は、集積回路2と振動子3とを同一空間内に収容する構成には限られない。例えば、集積回路2がパッケージの基板の一方の面に搭載され、振動子3が他方の面に搭載される、いわゆるH型のパッケージであってもよい。 The package 4 accommodates the integrated circuit 2 and the vibrator 3 in the same space. Specifically, the package 4 is provided with a recess, and the recess is covered with the lid 5 to form the storage chamber 7 . Inside the package 4 or on the surface of the recess, two terminals of the integrated circuit 2, specifically, an XI terminal and an XO terminal shown in FIG. Wiring (not shown) is provided for electrical connection. Wiring (not shown) for electrically connecting each terminal of the integrated circuit 2 and each external terminal 6 provided on the bottom surface of the package 4 is provided inside the package 4 or on the surface of the recess. . Note that the package 4 is not limited to a configuration in which the integrated circuit 2 and the vibrator 3 are housed in the same space. For example, it may be a so-called H-shaped package in which the integrated circuit 2 is mounted on one surface of the substrate of the package and the vibrator 3 is mounted on the other surface.

振動子3は、その表面及び裏面にそれぞれ金属の励振電極3a,3bを有しており、励振電極3a,3bを含む振動子3の形状や質量に応じた所望の周波数で発振する。 The vibrator 3 has metal excitation electrodes 3a and 3b on its front and back surfaces, respectively, and oscillates at a desired frequency according to the shape and mass of the vibrator 3 including the excitation electrodes 3a and 3b.

図3は、第1実施形態の発振器1の機能ブロック図である。図3に示すように、第1実施形態の発振器1は、集積回路2と振動子3とを含む。集積回路2は、外部接続端子としてVDD端子、GND端子、OUT端子、VC端子、XI端子及びXO端子を有している。VDD端子、GND端子、OUT端子及びVC端子は、図2に示した発振器1の複数の外部端子6であるT1端子~T4端子とそれぞれ電気的に接続されている。XI端子は振動子3の一端と電気的に接続され、端子XO端子は振動子3の他端と電気的に接続される。 FIG. 3 is a functional block diagram of the oscillator 1 of the first embodiment. As shown in FIG. 3, oscillator 1 of the first embodiment includes integrated circuit 2 and oscillator 3 . The integrated circuit 2 has a VDD terminal, a GND terminal, an OUT terminal, a VC terminal, an XI terminal and an XO terminal as external connection terminals. A VDD terminal, a GND terminal, an OUT terminal, and a VC terminal are electrically connected to terminals T1 to T4, which are a plurality of external terminals 6 of the oscillator 1 shown in FIG. The XI terminal is electrically connected to one end of the vibrator 3 and the terminal XO is electrically connected to the other end of the vibrator 3 .

本実施形態では、集積回路2は、発振用回路10、振幅制御回路20、出力回路30、温度補償回路40、温度センサー42、レギュレーター回路50、メモリー60、スイッ
チ回路70、シリアルインターフェース回路80、振幅検出回路90及び発熱期間制御回路92を含む。なお、本実施形態の集積回路2は、これらの要素の一部を省略又は変更し、あるいは他の要素を追加した構成としてもよい。
In this embodiment, the integrated circuit 2 includes an oscillation circuit 10, an amplitude control circuit 20, an output circuit 30, a temperature compensation circuit 40, a temperature sensor 42, a regulator circuit 50, a memory 60, a switch circuit 70, a serial interface circuit 80, an amplitude It includes a detection circuit 90 and a heating period control circuit 92 . The integrated circuit 2 of this embodiment may have a configuration in which some of these elements are omitted or changed, or other elements are added.

発振用回路10は、振動子3を発振させる回路であり、振動子3の出力信号を増幅して振動子3にフィードバックする。発振用回路10は、振動子3の発振に基づく発振信号VOSCを出力する。 The oscillation circuit 10 is a circuit that causes the vibrator 3 to oscillate, and amplifies the output signal of the vibrator 3 and feeds it back to the vibrator 3 . The oscillation circuit 10 outputs an oscillation signal VOSC based on oscillation of the vibrator 3 .

温度センサー42は、集積回路2の温度を検出し、温度に応じた電圧の温度信号を出力するものであり、例えば、バンドギャップリファレンス回路の温度特性を利用した回路等で実現される。 The temperature sensor 42 detects the temperature of the integrated circuit 2 and outputs a temperature signal having a voltage corresponding to the temperature, and is realized by, for example, a circuit utilizing the temperature characteristics of a bandgap reference circuit.

温度補償回路40は、温度センサー42の出力信号に基づいて振動子3の温度特性を補償する回路である。本実施形態では、温度補償回路40は、温度センサー42から出力される温度信号と、メモリー60に記憶されている、振動子3の周波数温度特性に応じた係数値とに基づいて、温度補償電圧VCOMPを生成する。この温度補償電圧VCOMPは、発振用回路10の負荷容量として機能する不図示の可変容量素子の一端に印加され、発振周波数が制御される。なお、温度補償回路40は、振動子3の温度特性に応じて、発振用回路10から出力される発振信号VOSCの周波数を変換することにより、振動子3の温度特性を補償する回路であってもよい。このような回路は、例えば、フラクショナルN-PLL回路によって実現される。 The temperature compensating circuit 40 is a circuit that compensates for the temperature characteristics of the vibrator 3 based on the output signal of the temperature sensor 42 . In this embodiment, the temperature compensation circuit 40 calculates the temperature compensation voltage based on the temperature signal output from the temperature sensor 42 and the coefficient value corresponding to the frequency temperature characteristic of the vibrator 3 stored in the memory 60. Generate VCOMP. This temperature-compensated voltage VCOMP is applied to one end of a variable capacitance element (not shown) functioning as a load capacitance of the oscillation circuit 10 to control the oscillation frequency. The temperature compensation circuit 40 is a circuit that compensates for the temperature characteristics of the vibrator 3 by converting the frequency of the oscillation signal VOSC output from the oscillation circuit 10 according to the temperature characteristics of the vibrator 3. good too. Such a circuit is implemented by, for example, a fractional N-PLL circuit.

出力回路30は、発振用回路10から出力される信号である発振信号VOSCが入力され、発振信号VOUTを出力する。例えば、発振器1をセルラー等に使用されるGPS用途の発振器として使用する場合、例えば±0.5ppmといった高い周波数温度補償精度が要求される。そこで、本実施形態では、レギュレーター回路50で出力回路30の出力電圧振幅を安定化させるとともに、低消費電流化の観点から、出力回路30は出力振幅を抑えたクリップド・サイン波形の発振信号VOUTを出力する。 The output circuit 30 receives an oscillation signal VOSC, which is a signal output from the oscillation circuit 10, and outputs an oscillation signal VOUT. For example, when the oscillator 1 is used as an oscillator for GPS used in cellular, etc., a high frequency temperature compensation accuracy of ±0.5 ppm, for example, is required. Therefore, in the present embodiment, the output voltage amplitude of the output circuit 30 is stabilized by the regulator circuit 50, and from the viewpoint of low current consumption, the output circuit 30 suppresses the output amplitude of the clipped sine waveform oscillation signal VOUT. to output

振幅制御回路20は、出力回路30が出力する発振信号VOUTの振幅を制御するための回路である。 The amplitude control circuit 20 is a circuit for controlling the amplitude of the oscillation signal VOUT output by the output circuit 30 .

レギュレーター回路50は、VDD端子から供給される電源電圧に基づき、発振用回路10、温度補償回路40及び出力回路30などの電源電圧または基準電圧となる一定電圧Vregを生成する。 The regulator circuit 50 generates a constant voltage Vreg as a power supply voltage or a reference voltage for the oscillation circuit 10, the temperature compensation circuit 40, the output circuit 30, etc., based on the power supply voltage supplied from the VDD terminal.

メモリー60は、不図示のレジスターと、MONOS(Metal Oxide Nitride Oxide Silicon)型メモリーやEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の不揮発性メモリーとを有しており、発振器1の外部端子6から、シリアルインターフェース回路80を介して、不揮発性メモリー又はレジスターに対するリード/ライトが可能に構成されている。本実施形態では、発振器1の外部端子6と接続される集積回路2の端子はVDD,GND,OUT,VCの4つしかないため、シリアルインターフェース回路80は、例えば、VDD端子の電圧が閾値よりも高い時に、VC端子から外部入力されるクロック信号とOUT端子から外部入力されるデータ信号を受け付け、不図示の不揮発性メモリーあるいは内部レジスターに対してデータのリード/ライトを行うようにしてもよい。なお、シリアルインターフェース回路80は、例えば、IC(Inter-Integrated Circuit)バス等の2線式バスのインターフェース回路であってもよいし、SPI(Serial Peripheral Interface)バス等の3線式バスあるいは4線式バスのインターフェース回路であってもよい。 The memory 60 has a register (not shown) and a non-volatile memory such as a MONOS (Metal Oxide Nitride Oxide Silicon) type memory or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). , through a serial interface circuit 80, read/write to a non-volatile memory or register is possible. In this embodiment, since there are only four terminals, VDD, GND, OUT, and VC, of the integrated circuit 2 connected to the external terminal 6 of the oscillator 1, the serial interface circuit 80 is designed so that, for example, the voltage of the VDD terminal is higher than the threshold. When the voltage is high, a clock signal externally input from the VC terminal and a data signal externally input from the OUT terminal may be received, and data may be read/written to a nonvolatile memory (not shown) or an internal register. . The serial interface circuit 80 may be, for example, a two-wire bus interface circuit such as an I 2 C (Inter-Integrated Circuit) bus, a three-wire bus such as an SPI (Serial Peripheral Interface) bus, or a It may be a four-wire bus interface circuit.

スイッチ回路70は、温度補償回路40と、出力回路30の出力側と電気に接続されているOUT端子との電気的な接続を切り替えるための回路である。 The switch circuit 70 is a circuit for switching electrical connection between the temperature compensation circuit 40 and the OUT terminal electrically connected to the output side of the output circuit 30 .

本実施形態では、発振器1の出荷前の検査工程では、VC端子にローレベル又はハイレベルのテスト信号TPを入力可能であり、検査工程が終了した後にVC端子が接地され、テスト信号TPがローレベルに固定される。VC端子に入力されるテスト信号TPがローレベルのとき、スイッチ回路70は温度補償回路40とOUT端子とを電気的に接続せず、出力回路30から出力される発振信号VOUTがOUT端子に出力される。また、テスト信号TPがハイレベルのとき、スイッチ回路70は温度補償回路40とOUT端子とを電気的に接続し、出力回路30からの発振信号VOUTの出力が停止され、温度補償電圧VCOMPがOUT端子に出力される。 In this embodiment, in the inspection process before shipment of the oscillator 1, the test signal TP of low level or high level can be input to the VC terminal. fixed to the level. When the test signal TP input to the VC terminal is low level, the switch circuit 70 does not electrically connect the temperature compensation circuit 40 and the OUT terminal, and the oscillation signal VOUT output from the output circuit 30 is output to the OUT terminal. be done. When the test signal TP is at high level, the switch circuit 70 electrically connects the temperature compensation circuit 40 and the OUT terminal, the output of the oscillation signal VOUT from the output circuit 30 is stopped, and the temperature compensation voltage VCOMP is output. output to the terminal.

メモリー60には、振動子3の周波数に応じて発振用回路10の発振段電流を調整・選択するための発振段電流調整データIADJが記憶されている。また、メモリー60には、出力回路30の内部に設けられた分周回路により発振信号VOSCを分周して出力するか否かを選択するための分周切替データDIVが記憶されている。また、メモリー60には、出力回路30が出力するクリップド・サイン波の発振信号VOUTの振幅レベルを調整するための出力レベル調整データVADJが記憶されている。 The memory 60 stores oscillation stage current adjustment data IADJ for adjusting and selecting the oscillation stage current of the oscillation circuit 10 according to the frequency of the vibrator 3 . The memory 60 also stores frequency division switching data DIV for selecting whether or not to divide the frequency of the oscillation signal VOSC by a frequency dividing circuit provided inside the output circuit 30 and output it. The memory 60 also stores output level adjustment data VADJ for adjusting the amplitude level of the clipped sine wave oscillation signal VOUT output by the output circuit 30 .

なお、これらのデータは、発振器1の製造工程において、メモリー60が有する不揮発性メモリーに記憶される。また、発振器1の製造工程において、不揮発性メモリーには、振動子3の周波数温度特性に応じた、不図示の0次、1次、3次等の係数値も記憶される。不揮発性メモリーに記憶されている各データは、発振器1の起動直後、すなわち、VDD端子への電源電圧の供給が開始した直後に不揮発性メモリーから各レジスターに書き込まれる。 These data are stored in the non-volatile memory of the memory 60 during the manufacturing process of the oscillator 1 . In the manufacturing process of the oscillator 1, the non-volatile memory also stores 0th-order, 1st-order, and 3rd-order coefficient values (not shown) corresponding to the frequency-temperature characteristics of the oscillator 3. FIG. Each data stored in the nonvolatile memory is written from the nonvolatile memory to each register immediately after the oscillator 1 is activated, that is, immediately after the supply of the power supply voltage to the VDD terminal is started.

振幅検出回路90は、発振用回路10から出力される信号である発振信号VOSCの振幅を検出し、検出信号VDETを出力する。本実施形態では、検出信号VDETは、発振信号VOSCの振幅が所定の閾値よりも小さいときはローレベルであり、発振信号VOSCの振幅が当該閾値よりも大きいときはハイレベルとなる。 The amplitude detection circuit 90 detects the amplitude of the oscillation signal VOSC, which is the signal output from the oscillation circuit 10, and outputs a detection signal VDET. In this embodiment, the detection signal VDET is low level when the amplitude of the oscillation signal VOSC is smaller than a predetermined threshold, and is high level when the amplitude of the oscillation signal VOSC is larger than the threshold.

発熱期間制御回路92は、振幅検出回路90から出力される検出信号VDETに基づいて、発熱制御信号HTCTLを出力する。本実施形態では、検出信号VDETがローレベルのときは、発熱制御信号HTCTLはローレベルである。また、検出信号VDETがローレベルからハイレベルに変化したタイミングと同期して、発熱制御信号HTCTLがローレベルからハイレベルに変化する。すなわち、発熱制御信号HTCTLがローレベルの期間は、検出信号VDETに基づいて設定される。例えば、検出信号VDETがローレベルからハイレベルに変化した直後に、発熱制御信号HTCTLがローレベルからハイレベルに変化してもよいし、検出信号VDETがローレベルからハイレベルに変化したタイミングから所定時間が経過したときに、発熱制御信号HTCTLがローレベルからハイレベルに変化してもよい。発振器1の起動直後は、発振信号VOSCの振幅が閾値よりも小さいため、検出信号VDETはローレベルであり、発熱制御信号HTCTLもローレベルである。その後、発振信号VOSCの振幅が閾値よりも大きくなると、検出信号VDETがローレベルからハイレベルに変化し、その結果、発熱制御信号HTCTLもローレベルからハイレベルに変化する。 The heat generation period control circuit 92 outputs the heat generation control signal HTCTL based on the detection signal VDET output from the amplitude detection circuit 90 . In this embodiment, when the detection signal VDET is at low level, the heat generation control signal HTCTL is at low level. Also, in synchronization with the timing at which the detection signal VDET changes from low level to high level, the heat generation control signal HTCTL changes from low level to high level. That is, the low level period of the heat generation control signal HTCTL is set based on the detection signal VDET. For example, immediately after the detection signal VDET changes from low level to high level, the heat generation control signal HTCTL may change from low level to high level. As time elapses, the heat generation control signal HTCTL may change from low level to high level. Since the amplitude of the oscillation signal VOSC is smaller than the threshold immediately after the oscillator 1 is started, the detection signal VDET is at low level and the heat control signal HTCTL is also at low level. After that, when the amplitude of the oscillation signal VOSC becomes larger than the threshold, the detection signal VDET changes from low level to high level, and as a result, the heat generation control signal HTCTL also changes from low level to high level.

後述するように、振幅制御回路20は発熱回路を有しており、発熱制御信号HTCTL及びテスト信号TPに基づいて当該発熱回路の発熱が制御される。本実施形態では、発熱制御信号HTCTLがローレベルのとき又はテスト信号がハイレベルのときに当該発熱回路が発熱するように制御される。 As will be described later, the amplitude control circuit 20 has a heat generation circuit, and heat generation of the heat generation circuit is controlled based on the heat generation control signal HTCTL and the test signal TP. In this embodiment, the heat generating circuit is controlled to generate heat when the heat generation control signal HTCTL is at low level or the test signal is at high level.

[発振用回路の構成]
図4は、図3の発振用回路10の構成例を示す図である。なお、図4では、発振段電流調整データIADJは4ビットであるが、2ビット以下でもよいし、5ビット以上でもよい。図4に示すように、発振用回路10は、発振部11と電流源回路12とを備えている。発振部11は振動子3と接続されることでピアース型の発振回路を構成する。発振部11では、振動子3と並列に可変容量素子であるバリキャップ・ダイオードVCD1,VCD2が直列接続されており、バリキャップ・ダイオードVCD1,VCD2に温度補償電圧VCOMPが印加されることで温度に対して発振部11の容量値が変化し、振動子3の周波数温度特性が補償された発振信号VOSCが出力される。
[Structure of Oscillation Circuit]
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the oscillation circuit 10 of FIG. Although the oscillation stage current adjustment data IADJ is 4 bits in FIG. 4, it may be 2 bits or less, or may be 5 bits or more. As shown in FIG. 4, the oscillation circuit 10 includes an oscillation section 11 and a current source circuit 12 . The oscillator 11 is connected to the vibrator 3 to form a Pierce-type oscillator circuit. In the oscillator 11, varicap diodes VCD1 and VCD2, which are variable capacitance elements, are connected in series in parallel with the vibrator 3. When a temperature compensation voltage VCOMP is applied to the varicap diodes VCD1 and VCD2, the temperature changes. On the other hand, the capacitance value of the oscillator 11 changes, and an oscillation signal VOSC in which the frequency temperature characteristic of the vibrator 3 is compensated is output.

電流源回路12は、差動増幅器AMP1、PMOSトランジスターM2、バイポーラトランジスターQ2、及び、抵抗R1と複数の抵抗R2が並列接続された電流調整部により、発振段電流Ioscの基準となる電流Irefを生成する。基準電流Irefは、発振段電流調整データIADJにより調整される。PMOSトランジスターM1のゲート幅のサイズとPMOSトランジスターM2のゲート幅のサイズは、例えば10;1の比率を有している。PMOSトランジスターM3のゲート幅のサイズとPMOSトランジスターM4のゲート幅のサイズも同様のサイズ比を有する。例えば、Iref=20μAとすると、10倍の200μAが発振段電流Ioscとして発振部11に供給される。差動増幅器AMP2、PMOSトランジスターM4、バイアス電流Ibiasを流す電流源、及びPMOSトランジスターM5,M6で構成される回路は、カスコード接続されたPMOSトランジスターM1,M3に流れる発振段電流Ioscの電源依存をさらに抑えるための回路である。この回路は、高い周波数精度が要求されるTCXOにおいて、電流源が出力する電流の電源依存をカスコード回路よりもさらに低減する、利得増強型のカスコード回路である。このカスコード回路は、基準側のPMOSトランジスターM4のソース電圧をモニターし、VDD端子から供給される電源電圧が変動した場合に、PMOSトランジスターM3,M4のゲート電圧を差動増幅器AMP2により制御して、PMOSトランジスターM1,M2のソース・ドレイン間の電位差の変化をさらに抑制する。電流源回路12の出力抵抗は、差動増幅器AMP2のゲイン倍だけさらに上がる。電源電圧の変動に対して発振段電流Ioscが安定化し、発振部11の発振周波数変動を抑えられる。 The current source circuit 12 generates a current Iref that serves as a reference for the oscillation stage current Iosc by means of a current adjusting section in which a differential amplifier AMP1, a PMOS transistor M2, a bipolar transistor Q2, and a resistor R1 and a plurality of resistors R2 are connected in parallel. do. The reference current Iref is adjusted by oscillation stage current adjustment data IADJ. The size of the gate width of the PMOS transistor M1 and the size of the gate width of the PMOS transistor M2 have a ratio of 10:1, for example. The gate width size of the PMOS transistor M3 and the gate width size of the PMOS transistor M4 also have a similar size ratio. For example, if Iref=20 μA, 200 μA, which is ten times as large, is supplied to the oscillator 11 as the oscillation stage current Iosc. A circuit composed of a differential amplifier AMP2, a PMOS transistor M4, a current source for passing a bias current Ibias, and PMOS transistors M5 and M6 further reduces the power supply dependence of the oscillation stage current Iosc flowing through the cascode-connected PMOS transistors M1 and M3. It is a circuit for suppressing. This circuit is a gain-enhanced cascode circuit that further reduces the power supply dependency of the current output by the current source in a TCXO that requires high frequency accuracy, compared to the cascode circuit. This cascode circuit monitors the source voltage of the PMOS transistor M4 on the reference side, and when the power supply voltage supplied from the VDD terminal fluctuates, the gate voltages of the PMOS transistors M3 and M4 are controlled by the differential amplifier AMP2, It further suppresses the change in the potential difference between the source and drain of the PMOS transistors M1 and M2. The output resistance of the current source circuit 12 is further increased by the gain times the differential amplifier AMP2. The oscillation stage current Iosc is stabilized with respect to fluctuations in the power supply voltage, and fluctuations in the oscillation frequency of the oscillator 11 can be suppressed.

[出力回路の構成]
図5は、図3の出力回路30の構成例を示す図である。図5に示すように、出力回路30は、レギュレーター回路50の出力電圧Vregと、振幅制御回路20で生成されたクリップド・サイン波出力を得るためのクリップ電圧Vclipとが供給される。出力回路30は、分周回路を備えており、当該分周回路により、分周切替データDIVの値に基づいて、発振用回路10から出力される発振信号VOSCを2分周するか否かを選択可能に構成されている。本実施形態では、分周切替データDIVの値が0のときは、発振信号VOSCは、分周されず、MOSトランジスターM1~M4から成るインバーターで極性が反転され、ノードVBUF1の信号がNOR回路NOR1に伝達する。一方、分周切替データDIVの値が1のときは、発振信号VOSCは、分周回路で1/2に分周され、ノードVBUF1の信号がNOR回路NOR1に伝達する。
[Configuration of output circuit]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of the output circuit 30 of FIG. As shown in FIG. 5, the output circuit 30 is supplied with the output voltage Vreg of the regulator circuit 50 and the clipped voltage Vclip for obtaining the clipped sine wave output generated by the amplitude control circuit 20 . The output circuit 30 includes a frequency dividing circuit, and the frequency dividing circuit determines whether or not to divide the oscillation signal VOSC output from the oscillation circuit 10 by two based on the value of the frequency division switching data DIV. configured to be selectable. In this embodiment, when the value of the frequency division switching data DIV is 0, the oscillation signal VOSC is not frequency-divided, but its polarity is inverted by the inverter composed of the MOS transistors M1 to M4, and the signal at the node VBUF1 is transferred to the NOR circuit NOR1. to On the other hand, when the frequency division switching data DIV has a value of 1, the oscillation signal VOSC is frequency-divided into 1/2 by the frequency dividing circuit, and the signal of the node VBUF1 is transmitted to the NOR circuit NOR1.

前述の通り、発振器1の起動直後は発熱制御信号HTCTLがローレベルであるから、MOSトランジスターM2,M3がオフして、NOR回路NOR1の出力ノードVBUF2及びNOR回路NOR2の出力ノードVBUF3がともに接地電位になり、NMOSトランジスターM5,M6がともにオフ状態となる。その結果、出力回路30は動作停止状態になる。その後、発熱制御信号HTCTLがローレベルからハイレベルに変化すると、出力回路30は動作可能状態となり、発振信号VOSCはクリップ電圧Vclipで決まる電圧振幅レベルでクリップされ、発振信号VOUTとして出力される。 As described above, since the heat generation control signal HTCTL is at low level immediately after the oscillator 1 is started, the MOS transistors M2 and M3 are turned off, and the output node VBUF2 of the NOR circuit NOR1 and the output node VBUF3 of the NOR circuit NOR2 are both at the ground potential. , and the NMOS transistors M5 and M6 are both turned off. As a result, the output circuit 30 becomes inoperative. After that, when the heat generation control signal HTCTL changes from low level to high level, the output circuit 30 becomes operable, and the oscillation signal VOSC is clipped at the voltage amplitude level determined by the clip voltage Vclip and output as the oscillation signal VOUT.

また、発振器1の製造工程において、図3の温度補償回路40を調整するときは、テスト信号TPがハイレベルに設定される。これにより、MOSトランジスターM2,M3がオフして、NOR回路NOR1の出力ノードVBUF2及びNOR回路NOR2の出力ノードVBUF3がともに接地電位になり、NMOSトランジスターM5,M6がともにオフ状態となる。その結果、出力回路30は動作停止状態になる。 Further, in the manufacturing process of the oscillator 1, when adjusting the temperature compensating circuit 40 of FIG. 3, the test signal TP is set to high level. As a result, the MOS transistors M2 and M3 are turned off, the output node VBUF2 of the NOR circuit NOR1 and the output node VBUF3 of the NOR circuit NOR2 are both grounded, and the NMOS transistors M5 and M6 are both turned off. As a result, the output circuit 30 becomes inoperative.

[振幅制御回路の構成]
図6は、図3の振幅制御回路20の構成例を示す図である。図6に示すように、振幅制御回路20は、発熱回路21、レプリカ回路22及びデコーダー23を含む。図6において、NMOSトランジスターM1,M2,M3はデプレッション型のMOSトランジスターであり、その他のMOSトランジスターはエンハンスメント型のMOSトランジスターである。
[Configuration of Amplitude Control Circuit]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the amplitude control circuit 20 of FIG. As shown in FIG. 6, the amplitude control circuit 20 includes a heating circuit 21, a replica circuit 22 and a decoder 23. In FIG. 6, NMOS transistors M1, M2 and M3 are depletion type MOS transistors, and the other MOS transistors are enhancement type MOS transistors.

次式(1)に示すように、出力回路30の出力振幅レベルを決めるクリップ電圧Vclipは、レプリカ回路22が有する差動増幅器AMPの出力電圧VgからMOSトランジスターM2のゲート・ソース間電圧VgsM2を差し引いた電圧となる。 As shown in the following equation (1), the clip voltage Vclip that determines the output amplitude level of the output circuit 30 is obtained by subtracting the gate-source voltage Vgs M2 of the MOS transistor M2 from the output voltage Vg of the differential amplifier AMP of the replica circuit 22. Subtracted voltage.

Figure 0007243229000001
Figure 0007243229000001

差動増幅器AMPの出力電圧Vgは、出力レベル調整データVADJで与えられたデータを基にD/AコンバーターDACでD/A変換されたアナログ電圧Vdacから、次式(2)によって得られる。 The output voltage Vg of the differential amplifier AMP is obtained by the following equation (2) from the analog voltage Vdac D/A-converted by the D/A converter DAC based on the data given by the output level adjustment data VADJ.

Figure 0007243229000002
Figure 0007243229000002

式(2)を式(1)に代入することにより、次式(3)の関係が成り立つ。すなわち、D/AコンバーターDACの出力電圧Vdacを差動増幅器AMPで増幅した電圧であるVdac・(R1/R2+1)により、クリップ電圧Vclipが決まる。 By substituting the formula (2) into the formula (1), the relationship of the following formula (3) is established. That is, the clip voltage Vclip is determined by Vdac·(R1/R2+1), which is the voltage obtained by amplifying the output voltage Vdac of the D/A converter DAC by the differential amplifier AMP.

Figure 0007243229000003
Figure 0007243229000003

前述の通り、出力回路30が出力する発振信号VOUTの波形はクリップド・サイン波であり、出力周波数が高いほどクリップド・サイン波のピーク値は下がるので、出力周波数に合わせた値の出力レベル調整データVADJがメモリー60に記憶される。 As described above, the waveform of the oscillation signal VOUT output by the output circuit 30 is a clipped sine wave, and the higher the output frequency, the lower the peak value of the clipped sine wave. Adjustment data VADJ is stored in memory 60 .

出荷された発振器1ではテスト信号TPがローレベルに固定されているので、スイッチ回路SW1はオン状態であり、NMOSスイッチSW2はオフ状態である。これにより、振幅制御回路20が動作状態となり、式(1)で示されるクリップ電圧Vclipを出力する。 In the shipped oscillator 1, the test signal TP is fixed at a low level, so the switch circuit SW1 is on and the NMOS switch SW2 is off. As a result, the amplitude control circuit 20 is put into an operating state and outputs the clip voltage Vclip shown by the equation (1).

また、発振器1の起動直後は、発熱制御信号HTCTLがローレベルであるので、発熱回路21が有するMOSトランジスターM3Bがオン状態となり、発熱回路21が動作状態となる。これにより、発熱回路21に直流電流Ihtが流れて発熱する。その後、発熱制御信号HTCTLがローレベルからハイレベルに変化すると、MOSトランジスターM
3Bがオン状態からオフ状態に変化し、発熱回路21が動作停止状態となる。このように、本実施形態では、発振器1の起動直後に発熱回路21が発熱し、この熱がXI端子及びXO端子を介して振動子3に伝わることにより、振動子3の温度上昇が速められ、その後、発熱回路21が発熱を停止して振動子3の温度上昇が抑えられる。これにより、集積回路2の温度と振動子3の温度が一致する状態である熱平衡状態に達する時間を短縮することができる。
Further, immediately after the oscillator 1 is started, the heat generation control signal HTCTL is at the low level, so the MOS transistor M3B of the heat generation circuit 21 is turned on, and the heat generation circuit 21 is put into operation. As a result, a DC current Iht flows through the heating circuit 21 to generate heat. Thereafter, when the heat generation control signal HTCTL changes from low level to high level, the MOS transistor M
3B changes from the ON state to the OFF state, and the heat generating circuit 21 is put into a non-operating state. As described above, in the present embodiment, the heating circuit 21 generates heat immediately after the oscillator 1 is started, and the heat is transmitted to the vibrator 3 through the XI terminal and the XO terminal, thereby accelerating the temperature rise of the vibrator 3. After that, the heating circuit 21 stops generating heat, and the temperature rise of the vibrator 3 is suppressed. As a result, it is possible to shorten the time required to reach a thermal equilibrium state in which the temperature of the integrated circuit 2 and the temperature of the vibrator 3 match.

一方、発振器1の製造工程において、温度補償回路40の調整時には、テスト信号TPがハイレベルに設定される。そのため、スイッチ回路SW1がオフ状態になり、NMOSスイッチSW2がオン状態になり、NMOSトランジスターM2が遮断状態となる。また、MOSトランジスターM3Bがオン状態となり、発熱回路21が動作状態となる。 On the other hand, in the manufacturing process of the oscillator 1, the test signal TP is set to high level when the temperature compensation circuit 40 is adjusted. Therefore, the switch circuit SW1 is turned off, the NMOS switch SW2 is turned on, and the NMOS transistor M2 is turned off. Also, the MOS transistor M3B is turned on, and the heating circuit 21 is put into operation.

デコーダー23は、テスト信号TP、発振段電流調整データIADJ及び分周切替データDIVに基づいて、発熱回路21に流れる直流電流Ihtを制御する。具体的には、デコーダー23は、テスト信号TPがハイレベルであるとき、発振段電流調整データIADJ及び分周切替データDIVに応じて可変抵抗VRの抵抗値を制御する。これにより、テスト信号TPがハイレベルのときに発熱回路21を流れる電流Ihtは、発振段電流調整データIADJの値、分周切替データDIVの値、及び、出力レベル調整データVADJの値と連動して変化し、テスト信号TPがローレベルであるときに出力回路30で消費される電流に相当する電流に近づくようになっている。その結果、テスト信号TPがローレベルであるときの集積回路2の消費電流とテスト信号TPがハイレベルであるときの集積回路2の消費電流との差を小さくしている。すなわち、出力回路30が動作状態にあるときの集積回路2の消費電流と停止状態にあるときの集積回路2の消費電流との差を小さくしている。 The decoder 23 controls the DC current Iht flowing through the heating circuit 21 based on the test signal TP, the oscillation stage current adjustment data IADJ, and the frequency division switching data DIV. Specifically, when the test signal TP is at high level, the decoder 23 controls the resistance value of the variable resistor VR according to the oscillation stage current adjustment data IADJ and the frequency division switching data DIV. As a result, the current Iht flowing through the heating circuit 21 when the test signal TP is at high level is interlocked with the value of the oscillation stage current adjustment data IADJ, the value of the division switching data DIV, and the value of the output level adjustment data VADJ. , and approaches the current consumed by the output circuit 30 when the test signal TP is at low level. As a result, the difference between the current consumption of the integrated circuit 2 when the test signal TP is at low level and the current consumption of the integrated circuit 2 when the test signal TP is at high level is reduced. That is, the difference between the current consumption of the integrated circuit 2 when the output circuit 30 is in the operating state and the current consumption of the integrated circuit 2 when the output circuit 30 is in the stopped state is reduced.

また、デコーダー23は、テスト信号TPがローレベルであるとき、発熱回路21が有する可変抵抗VRを所定の抵抗値に制御する。可変抵抗VRの抵抗値が大きいほど、発熱制御信号HTCTLがローレベルのときに発熱回路21に流れる直流電流Ihtが大きくなる。可変抵抗VRの抵抗値は、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態に達する時間ができるだけ短くなるように設定されるのが好ましい。なお、テスト信号TPがローレベルであれば、発熱制御信号HTCTLの論理レベルに関係なく可変抵抗VRが所定の抵抗値に制御されるが、発熱制御信号HTCTLがハイレベルのときは発熱回路21に直流電流Ihtは流れない。 Further, the decoder 23 controls the variable resistor VR of the heating circuit 21 to a predetermined resistance value when the test signal TP is at low level. As the resistance value of the variable resistor VR increases, the DC current Iht flowing through the heating circuit 21 when the heat generation control signal HTCTL is at low level increases. The resistance value of the variable resistor VR is preferably set so that the time required for the integrated circuit 2 and vibrator 3 to reach thermal equilibrium is as short as possible. When the test signal TP is at a low level, the variable resistor VR is controlled to have a predetermined resistance regardless of the logic level of the heat generation control signal HTCTL. DC current Iht does not flow.

[集積回路と振動子の温度の関係]
本実施形態の発振器1は、起動直後から発熱回路21に直流電流Ihtを流すことにより、発熱回路21に直流電流Ihtが流れない比較例の発振器よりも、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態に達する時間を短縮することができる。
[Relationship between temperature of integrated circuit and vibrator]
In the oscillator 1 of the present embodiment, the direct current Iht is caused to flow through the heat generating circuit 21 immediately after startup, so that the integrated circuit 2 and the vibrator 3 are more in thermal equilibrium than the oscillator of the comparative example in which the direct current Iht does not flow through the heat generating circuit 21. It can shorten the time to reach the state.

図7は、比較例の発振器の動作の一例を示す図である。また、図8は、本実施形態の発振器1の動作の一例を示す図である。図7及び図8において、A1はVDD端子に供給される電源電圧の変化を示し、A2は発振信号VOSCの波形を示し、A3は発振信号VOUTの波形を示す。また、A4は集積回路2の消費電力を示し、A5は集積回路2の温度及び振動子3の温度を示し、A6は発振周波数の周波数偏差を示す。A5において、実線は集積回路2の温度変化を示し、破線は振動子3の温度変化を示す。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the operation of the oscillator of the comparative example. FIG. 8 is a diagram showing an example of the operation of the oscillator 1 of this embodiment. 7 and 8, A1 indicates changes in the power supply voltage supplied to the VDD terminal, A2 indicates the waveform of the oscillation signal VOSC, and A3 indicates the waveform of the oscillation signal VOUT. A4 indicates the power consumption of the integrated circuit 2, A5 indicates the temperature of the integrated circuit 2 and the temperature of the vibrator 3, and A6 indicates the frequency deviation of the oscillation frequency. In A5, the solid line indicates the temperature change of the integrated circuit 2, and the dashed line indicates the temperature change of the vibrator 3. FIG.

図7及び図8のA1に示すように、時刻t0において、VDD端子への電源電圧の供給が開始されると、A2に示すように、振動子3が発振して発振信号VOSCの振幅が徐々に大きくなる。そして、発振信号VOSCの振幅が閾値よりも大きくなると、A3に示すように、時刻t1において、発振信号VOUTが発生する。その後、時刻t4においてV
DD端子への電源電圧の供給が終了し、発振器1の動作が停止する。
As indicated by A1 in FIGS. 7 and 8, at time t0, when the supply of the power supply voltage to the VDD terminal is started, the vibrator 3 oscillates and the amplitude of the oscillation signal VOSC gradually increases, as indicated by A2. grow to Then, when the amplitude of the oscillation signal VOSC becomes larger than the threshold, the oscillation signal VOUT is generated at time t1, as indicated by A3. After that, at time t4, V
Supply of the power supply voltage to the DD terminal ends, and the operation of the oscillator 1 stops.

比較例の発振器では、図7のA4に示すように、時刻t0から時刻t1までの第1期間P1では、出力回路30が動作を停止するため消費電流はI0であるのに対して、時刻t1から時刻t4までの第2期間P2では、出力回路30が動作するため消費電流はI0よりも大きいI1となる。そのため、第1期間P1における発熱量は、第2期間P2における発熱量よりも小さくなり、A5に示すように、集積回路2の温度が緩やかに上昇し、振動子3の温度も集積回路2の温度に追従して緩やかに上昇する。そして、第2期間P2の時刻t3において、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になり、A6に示すように、発振周波数の偏差がほぼゼロになる。 In the oscillator of the comparative example, as indicated by A4 in FIG. 7, in the first period P1 from time t0 to time t1, the current consumption is I0 because the output circuit 30 stops operating, whereas the consumption current is I0 at time t1. to time t4, the current consumption is I1, which is larger than I0, because the output circuit 30 operates. Therefore, the amount of heat generated in the first period P1 becomes smaller than the amount of heat generated in the second period P2. It rises slowly following the temperature. Then, at time t3 of the second period P2, the integrated circuit 2 and the vibrator 3 are in thermal equilibrium, and the deviation of the oscillation frequency becomes almost zero as indicated by A6.

これに対して、本実施形態の発振器1では、外部からの電源電圧の供給が開始されてから第1期間P1において、発熱回路21に電流が流れて発熱し、第1期間P1が終了した後の第2期間P2において電流が流れない。第1期間P1は、発熱制御信号HTCTLがローレベルの期間であり、前述の通り、振幅検出回路90から出力される検出信号VDETに基づいて設定される。出力回路30は、第1期間P1において動作を停止し、第2期間P2において動作するが、本実施形態では、第1期間P1において発熱回路21が単位時間あたりに消費する電力は、第2期間P2において出力回路30が単位時間あたりに消費する電力よりも大きい。したがって、図8のA4に示すように、第1期間P1の消費電流I2は、第2期間P2の消費電流I1よりも大きくなる。その結果、集積回路2は、第1期間P1において、単位時間あたり第1の発熱量で発熱し、第1期間P1が終了した後の第2期間P2において、単位時間あたり第2の発熱量で発熱し、第1の発熱量は、第2の発熱量よりも大きい。そのため、第1期間P1において、集積回路2の温度が急峻に上昇し、振動子3の温度も集積回路2の温度に追従して急峻に上昇する。そして、第2期間P2の時刻t3よりも早い時刻t2において、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になり、A6に示すように、発振周波数の偏差がほぼゼロになる。このように、本実施形態の発振器1では、比較例の発振器に対して、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になるまでの時間が短縮される。 On the other hand, in the oscillator 1 of the present embodiment, a current flows through the heating circuit 21 to generate heat in the first period P1 after the supply of the power supply voltage from the outside is started, and after the first period P1 ends, the heat is generated. No current flows during the second period P2 of . The first period P1 is a period in which the heat generation control signal HTCTL is at low level, and is set based on the detection signal VDET output from the amplitude detection circuit 90 as described above. The output circuit 30 stops operating in the first period P1 and operates in the second period P2. At P2, it is greater than the power consumed by the output circuit 30 per unit time. Therefore, as indicated by A4 in FIG. 8, the current consumption I2 during the first period P1 is greater than the current consumption I1 during the second period P2. As a result, the integrated circuit 2 generates heat with the first heat generation amount per unit time in the first period P1, and heats with the second heat generation amount per unit time in the second period P2 after the first period P1 ends. Heat is generated, and the first calorific value is greater than the second calorific value. Therefore, in the first period P1, the temperature of the integrated circuit 2 sharply rises, and the temperature of the vibrator 3 follows the temperature of the integrated circuit 2 and rises sharply. At time t2, which is earlier than time t3 of the second period P2, the integrated circuit 2 and the resonator 3 are in thermal equilibrium, and the deviation of the oscillation frequency becomes almost zero as indicated by A6. As described above, in the oscillator 1 of the present embodiment, the time required for the integrated circuit 2 and the vibrator 3 to reach a state of thermal equilibrium is shortened as compared with the oscillator of the comparative example.

なお、本実施形態の発振器1において、第1期間P1において発熱回路21が単位時間あたりに消費する電力が、第2期間P2において出力回路30が単位時間あたりに消費する電力よりも小さくても、第1期間P1における消費電流I0は比較例の発振器よりも大きくなるので、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になるまでの時間は短縮される。 In the oscillator 1 of the present embodiment, even if the power consumed per unit time by the heating circuit 21 during the first period P1 is smaller than the power consumed per unit time by the output circuit 30 during the second period P2, Since the consumption current I0 in the first period P1 is larger than that of the oscillator of the comparative example, the time required for the integrated circuit 2 and the vibrator 3 to reach thermal equilibrium is shortened.

[集積回路のレイアウト]
本実施形態では、集積回路2が発生する熱が振動子3に伝わりやすくするために、集積回路2のレイアウトが工夫されている。図9は、集積回路2において素子が形成される半導体基板100を平面視した図である。図9に示すように、本実施形態では、発熱回路21とXI端子との最短距離d1は、発熱回路21とVC端子との最短距離d3、発熱回路21とVDD端子との最短距離d4、発熱回路21とVSS端子との最短距離d5、及び発熱回路21とOUT端子との最短距離d6よりも短い。同様に、発熱回路21とXO端子との最短距離d2は、発熱回路21とVC端子との最短距離d3、発熱回路21とVDD端子との最短距離d4、発熱回路21とVSS端子との最短距離d5、及び発熱回路21とOUT端子との最短距離d6よりも短い。すなわち、発熱回路21は、集積回路2の複数の外部接続端子のうち、XI端子又はXO端子との距離が最も短い。換言すれば、集積回路2の複数の外部接続端子のうち、XI端子又はXO端子が発熱回路21に最も近い。したがって、発熱回路21が発する熱は、XI端子及びXO端子を介して効率よく振動子3に伝わり、振動子3の温度上昇を速め、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になるまでの時間が短縮される。
[Layout of integrated circuit]
In this embodiment, the layout of the integrated circuit 2 is devised so that the heat generated by the integrated circuit 2 can be easily transferred to the vibrator 3 . FIG. 9 is a plan view of a semiconductor substrate 100 on which elements are formed in the integrated circuit 2. As shown in FIG. As shown in FIG. 9, in this embodiment, the shortest distance d1 between the heat generating circuit 21 and the XI terminal is the shortest distance d3 between the heat generating circuit 21 and the VC terminal, the shortest distance d4 between the heat generating circuit 21 and the VDD terminal, the shortest distance d4 between the heat generating circuit 21 and the VDD terminal, It is shorter than the shortest distance d5 between the circuit 21 and the VSS terminal and the shortest distance d6 between the heating circuit 21 and the OUT terminal. Similarly, the shortest distance d2 between the heating circuit 21 and the XO terminal is the shortest distance d3 between the heating circuit 21 and the VC terminal, the shortest distance d4 between the heating circuit 21 and the VDD terminal, and the shortest distance between the heating circuit 21 and the VSS terminal. shorter than d5 and the shortest distance d6 between the heating circuit 21 and the OUT terminal. That is, the heating circuit 21 has the shortest distance from the XI terminal or the XO terminal among the plurality of external connection terminals of the integrated circuit 2 . In other words, of the plurality of external connection terminals of the integrated circuit 2 , the XI terminal or the XO terminal is closest to the heat generating circuit 21 . Therefore, the heat generated by the heat generating circuit 21 is efficiently transmitted to the vibrator 3 through the XI terminal and the XO terminal, speeding up the temperature rise of the vibrator 3 and allowing the integrated circuit 2 and the vibrator 3 to reach thermal equilibrium. time is reduced.

また、図9に示すように、本実施形態では、温度センサー42とXI端子との最短距離d7は、温度センサー42とVC端子との最短距離d9、温度センサー42とVDD端子との最短距離d10、温度センサー42とVSS端子との最短距離d11、及び温度センサー42とOUT端子との最短距離d12よりも長い。同様に、温度センサー42とXO端子との最短距離d8は、温度センサー42とVC端子との最短距離d9、温度センサー42とVDD端子との最短距離d10、温度センサー42とVSS端子との最短距離d11、及び温度センサー42とOUT端子との最短距離d12よりも長い。すなわち、温度センサー42は、集積回路2の複数の外部接続端子のうち、XI端子又はXO端子との距離が最も長い。換言すれば、集積回路2の複数の外部接続端子のうち、XI端子又はXO端子が温度センサー42から最も離れている。したがって、温度センサー42は、発熱回路21から離れているため、発熱回路21の温度よりも低い温度を検出するので、温度センサー42が検出する温度と振動子3の温度との差が小さくなり、発振信号VOSCの出力が開始されるときの周波数偏差を小さくすることができる。 Further, as shown in FIG. 9, in this embodiment, the shortest distance d7 between the temperature sensor 42 and the XI terminal is the shortest distance d9 between the temperature sensor 42 and the VC terminal, and the shortest distance d10 between the temperature sensor 42 and the VDD terminal. , the shortest distance d11 between the temperature sensor 42 and the VSS terminal, and the shortest distance d12 between the temperature sensor 42 and the OUT terminal. Similarly, the shortest distance d8 between the temperature sensor 42 and the XO terminal is the shortest distance d9 between the temperature sensor 42 and the VC terminal, the shortest distance d10 between the temperature sensor 42 and the VDD terminal, and the shortest distance d10 between the temperature sensor 42 and the VSS terminal. d11 and the shortest distance d12 between the temperature sensor 42 and the OUT terminal. That is, the temperature sensor 42 has the longest distance from the XI terminal or the XO terminal among the plurality of external connection terminals of the integrated circuit 2 . In other words, of the plurality of external connection terminals of the integrated circuit 2 , the XI terminal or the XO terminal is the farthest from the temperature sensor 42 . Therefore, since the temperature sensor 42 is distant from the heat generating circuit 21, it detects a temperature lower than the temperature of the heat generating circuit 21, so that the difference between the temperature detected by the temperature sensor 42 and the temperature of the vibrator 3 becomes small. It is possible to reduce the frequency deviation when the output of the oscillation signal VOSC is started.

また、発熱回路21とXI端子との最短距離d1は、温度センサー42とXI端子との最短距離d7よりも小さい。同様に、発熱回路21とXO端子との最短距離d2は、温度センサー42とXO端子との最短距離d8よりも小さい。したがって、発熱回路21が発生する熱は、温度センサー42よりもXI端子及びXO端子を介して振動子3に伝わりやすいので、温度センサー42が検出する温度と振動子3の温度との差が小さくなる。 Also, the shortest distance d1 between the heating circuit 21 and the XI terminal is smaller than the shortest distance d7 between the temperature sensor 42 and the XI terminal. Similarly, the shortest distance d2 between the heating circuit 21 and the XO terminal is smaller than the shortest distance d8 between the temperature sensor 42 and the XO terminal. Therefore, the heat generated by the heating circuit 21 is more easily transmitted to the vibrator 3 via the XI terminal and the XO terminal than the temperature sensor 42, so that the difference between the temperature detected by the temperature sensor 42 and the temperature of the vibrator 3 is small. Become.

なお、XI端子は「第1外部接続端子」の一例であり、XO端子は「第2外部接続端子」の一例である。 The XI terminal is an example of a "first external connection terminal", and the XO terminal is an example of a "second external connection terminal".

[作用効果]
以上に説明したように、第1実施形態の発振器1では、集積回路2において、起動時からの第1期間P1に発熱回路21が発熱することにより、第2期間P2における集積回路2の消費電力が、第1期間P1の後の第2期間P2における集積回路2の消費電力よりも大きくなる。その結果、第1期間P1における集積回路2の発熱量が、第2期間P2における集積回路2の発熱量よりも大きくなり、集積回路2からの熱が効率よく振動子3に伝わる。そのため、振動子3の温度上昇を速め、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になるまでの時間が短縮され、発振信号VOSCの出力が開始されるときの周波数偏差が小さくなる。したがって、第1実施形態の発振器1によれば、起動時における発振信号の周波数偏差を低減することができる。
[Effect]
As described above, in the oscillator 1 of the first embodiment, the power consumption of the integrated circuit 2 in the second period P2 is is greater than the power consumption of the integrated circuit 2 in the second period P2 after the first period P1. As a result, the amount of heat generated by the integrated circuit 2 during the first period P1 is greater than the amount of heat generated by the integrated circuit 2 during the second period P2, and the heat from the integrated circuit 2 is efficiently transmitted to the vibrator 3. Therefore, the temperature rise of the oscillator 3 is accelerated, the time required for the integrated circuit 2 and the oscillator 3 to reach thermal equilibrium is shortened, and the frequency deviation at the start of outputting the oscillation signal VOSC is reduced. Therefore, according to the oscillator 1 of the first embodiment, it is possible to reduce the frequency deviation of the oscillation signal at startup.

また、第1実施形態の発振器1によれば、温度補償回路40の調整時に、発熱回路21に流れる電流を、発振段電流調整データ、出力レベル調整データVADJ及び分周切替データDIVと連動して変化させることで、通常動作時に出力回路30で消費される電流に相当する電流を精度よく生成することができるので、差分電流が低減することで高い精度での周波数温度補償が可能になる。そして、第1実施形態の発振器1では、発熱回路21を、第1期間P1と温度補償回路40の調整時で兼用することにより、集積回路2の回路面積が低減される。 Further, according to the oscillator 1 of the first embodiment, when adjusting the temperature compensating circuit 40, the current flowing through the heating circuit 21 is adjusted in conjunction with the oscillation stage current adjustment data, the output level adjustment data VADJ, and the frequency division switching data DIV. By changing it, a current corresponding to the current consumed by the output circuit 30 during normal operation can be generated with high accuracy, so the reduction in the differential current enables highly accurate frequency temperature compensation. Further, in the oscillator 1 of the first embodiment, the circuit area of the integrated circuit 2 is reduced by using the heating circuit 21 for both the first period P1 and the adjustment of the temperature compensating circuit 40 .

1-2.第2実施形態
以下、第2実施形態の発振器1について、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、第1実施形態と同様の説明は省略又は簡略し、主として第1実施形態と異なる内容について説明する。
1-2. Second Embodiment Hereinafter, regarding the oscillator 1 of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as in the first embodiment, and the same description as in the first embodiment will be omitted or simplified, and mainly the first embodiment will be described. I will explain the different contents.

図10は、第2実施形態の発振器1の機能ブロック図である。図10に示すように、第2実施形態の発振器1は、集積回路2のメモリー60に、第1期間P1において発熱回路21に流す電流を調整・選択するための発熱制御電流調整データIADJ2が記憶されて
いる。発熱制御電流調整データIADJ2は、発振器1の製造工程において、メモリー60が有する不揮発性メモリーに記憶される。不揮発性メモリーに記憶されている発熱制御電流調整データIADJ2は、発振器1の起動直後、すなわち、VDD端子への電源電圧の供給が開始した直後に不揮発性メモリーからレジスターに書き込まれる。
FIG. 10 is a functional block diagram of the oscillator 1 of the second embodiment. As shown in FIG. 10, in the oscillator 1 of the second embodiment, the memory 60 of the integrated circuit 2 stores heat generation control current adjustment data IADJ2 for adjusting and selecting the current to be supplied to the heat generation circuit 21 in the first period P1. It is The heating control current adjustment data IADJ2 is stored in the non-volatile memory of the memory 60 during the manufacturing process of the oscillator 1 . The heating control current adjustment data IADJ2 stored in the nonvolatile memory is written from the nonvolatile memory to the register immediately after the oscillator 1 is activated, that is, immediately after the supply of the power supply voltage to the VDD terminal is started.

振幅制御回路20は、発熱制御電流調整データIADJ2に基づいて、第1期間P1において発熱回路21に流す電流を調整・選択する。 The amplitude control circuit 20 adjusts and selects the current to be supplied to the heating circuit 21 in the first period P1 based on the heating control current adjustment data IADJ2.

図11は、図10の振幅制御回路20の構成例を示す図である。図11に示すように、振幅制御回路20において、デコーダー23は、テスト信号TP、発振段電流調整データIADJ、分周切替データDIV及び発熱制御電流調整データIADJ2に基づいて、発熱回路21に流れる直流電流Ihtを制御する。具体的には、デコーダー23は、テスト信号TPがハイレベルであるとき、第1実施形態と同様、発振段電流調整データIADJ及び分周切替データDIVに応じて可変抵抗VRの抵抗値を制御する。 FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of the amplitude control circuit 20 of FIG. As shown in FIG. 11, in the amplitude control circuit 20, the decoder 23 controls the direct current flowing through the heating circuit 21 based on the test signal TP, the oscillation stage current adjustment data IADJ, the frequency division switching data DIV, and the heat generation control current adjustment data IADJ2. Control the current Iht. Specifically, when the test signal TP is at high level, the decoder 23 controls the resistance value of the variable resistor VR according to the oscillation stage current adjustment data IADJ and the frequency division switching data DIV, as in the first embodiment. .

また、デコーダー23は、テスト信号TPがローレベルであるとき、発熱制御信号HTCTLがローレベルである第1期間P1において、発熱回路21が有する可変抵抗VRを、発熱制御電流調整データIADJ2に応じた値に制御する。そして、発熱回路21には、可変抵抗VRの抵抗値に応じた直流電流Ihtが流れる。すなわち、第2実施形態の発振器1では、第1期間P1において発熱回路21に流れる電流は可変である。 Further, when the test signal TP is at low level, the decoder 23 adjusts the variable resistor VR of the heating circuit 21 according to the heating control current adjustment data IADJ2 in the first period P1 in which the heating control signal HTCTL is at low level. value control. A DC current Iht corresponding to the resistance value of the variable resistor VR flows through the heating circuit 21 . That is, in the oscillator 1 of the second embodiment, the current flowing through the heating circuit 21 is variable during the first period P1.

図12は、第2実施形態の発振器1の動作の一例を示す図である。図12において、B1はVDD端子に供給される電源電圧の変化を示し、B2は発振信号VOSCの波形を示し、B3は発振信号VOUTの波形を示す。また、B4は集積回路2の消費電力を示し、B5は集積回路2の温度及び振動子3の温度を示し、B6は発振周波数の周波数偏差を示す。B5において、実線は集積回路2の温度変化を示し、破線は振動子3の温度変化を示す。 FIG. 12 is a diagram showing an example of the operation of the oscillator 1 of the second embodiment. In FIG. 12, B1 indicates changes in the power supply voltage supplied to the VDD terminal, B2 indicates the waveform of the oscillation signal VOSC, and B3 indicates the waveform of the oscillation signal VOUT. B4 indicates the power consumption of the integrated circuit 2, B5 indicates the temperature of the integrated circuit 2 and the temperature of the vibrator 3, and B6 indicates the frequency deviation of the oscillation frequency. In B5, the solid line indicates the temperature change of the integrated circuit 2, and the dashed line indicates the temperature change of the vibrator 3. FIG.

図12のB1に示すように、時刻t0において、VDD端子への電源電圧の供給が開始されると、B2に示すように、振動子3が発振して発振信号VOSCの振幅が徐々に大きくなる。そして、発振信号VOSCの振幅が閾値よりも大きくなると、B3に示すように、時刻t1において、発振信号VOUTが発生する。その後、時刻t4においてVDD端子への電源電圧の供給が終了し、発振器1の動作が停止する。 As indicated by B1 in FIG. 12, when supply of the power supply voltage to the VDD terminal is started at time t0, the vibrator 3 oscillates and the amplitude of the oscillation signal VOSC gradually increases, as indicated by B2. . Then, when the amplitude of the oscillation signal VOSC becomes larger than the threshold, the oscillation signal VOUT is generated at time t1, as indicated by B3. After that, at time t4, the supply of the power supply voltage to the VDD terminal ends, and the operation of the oscillator 1 stops.

第2実施形態の発振器1では、第1期間P1において、発熱回路21に発熱制御電流調整データIADJ2に応じた電流が流れて発熱し、第1期間P1が終了した後の第2期間P2において電流が流れない。すなわち、本実施形態では、B4に示すように、第1期間P1の消費電流I2を調整可能である。出力回路30は、第1期間P1において動作を停止し、第2期間P2において動作するが、本実施形態では、第1期間P1において発熱回路21が単位時間あたりに消費する電力は、第2期間P2において出力回路30が単位時間あたりに消費する電力よりも大きい。したがって、B4に示すように、第1期間P1の消費電流I2は、第2期間P2の消費電流I1よりも大きくなる。その結果、集積回路2は、第1期間P1において、単位時間あたり第1の発熱量で発熱し、第1期間P1が終了した後の第2期間P2において、単位時間あたり第2の発熱量で発熱し、第1の発熱量は、第2の発熱量よりも大きい。そのため、第1期間P1において、集積回路2の温度が急峻に上昇し、振動子3の温度も集積回路2の温度に追従して急峻に上昇する。そして、第2期間P2の時刻t2において、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になり、B6に示すように、発振周波数の偏差がほぼゼロになる。このように、第2実施形態の発振器1によれば、第1実施形態と同様、前述した比較例の発振器に対して、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になるまでの時間が短縮される。さらに、第2実施形態の発振器1によれ
ば、第1期間P1において発熱回路21に流れる電流を、発振器1の個体差に応じて調整することができるので、発振器1の個体差があっても集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になるまでの時間を確実に短くすることができる。
In the oscillator 1 of the second embodiment, in the first period P1, a current corresponding to the heat generation control current adjustment data IADJ2 flows through the heating circuit 21 to generate heat. does not flow. That is, in this embodiment, as indicated by B4, the consumption current I2 in the first period P1 can be adjusted. The output circuit 30 stops operating in the first period P1 and operates in the second period P2. At P2, it is greater than the power consumed by the output circuit 30 per unit time. Therefore, as indicated by B4, the current consumption I2 during the first period P1 is greater than the current consumption I1 during the second period P2. As a result, the integrated circuit 2 generates heat with the first heat generation amount per unit time in the first period P1, and heats with the second heat generation amount per unit time in the second period P2 after the first period P1 ends. Heat is generated, and the first calorific value is greater than the second calorific value. Therefore, in the first period P1, the temperature of the integrated circuit 2 sharply rises, and the temperature of the vibrator 3 follows the temperature of the integrated circuit 2 and rises sharply. Then, at time t2 of the second period P2, the integrated circuit 2 and the vibrator 3 are in thermal equilibrium, and the deviation of the oscillation frequency becomes almost zero as indicated by B6. Thus, according to the oscillator 1 of the second embodiment, as in the first embodiment, the time required for the integrated circuit 2 and the vibrator 3 to reach a state of thermal equilibrium is shortened compared to the oscillator of the comparative example described above. be done. Furthermore, according to the oscillator 1 of the second embodiment, the current flowing through the heating circuit 21 in the first period P1 can be adjusted according to individual differences in the oscillator 1. Therefore, even if there is an individual difference in the oscillator 1, It is possible to reliably shorten the time until the integrated circuit 2 and the vibrator 3 reach a state of thermal equilibrium.

1-3.第3実施形態
以下、第3実施形態の発振器1について、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、第1実施形態と同様の説明は省略又は簡略し、主として第1実施形態と異なる内容について説明する。
1-3. Third Embodiment Hereinafter, regarding the oscillator 1 of the third embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as in the first embodiment, and the same description as in the first embodiment will be omitted or simplified, and mainly the first embodiment will be described. I will explain the different contents.

図13は、第3実施形態の発振器1の機能ブロック図である。図13に示すように、第3実施形態の発振器1は、集積回路2のメモリー60に、発熱回路21に電流を流す第1期間P1の長さを調整・選択するための発熱期間調整データTADJが記憶されている。発熱期間調整データTADJは、発振器1の製造工程において、メモリー60が有する不揮発性メモリーに記憶される。不揮発性メモリーに記憶されている発熱期間調整データTADJは、発振器1の起動直後、すなわち、VDD端子への電源電圧の供給が開始した直後に不揮発性メモリーからレジスターに書き込まれる。 FIG. 13 is a functional block diagram of the oscillator 1 of the third embodiment. As shown in FIG. 13, the oscillator 1 of the third embodiment stores heat generation period adjustment data TADJ for adjusting/selecting the length of the first period P1 in which the current flows through the heat generation circuit 21 in the memory 60 of the integrated circuit 2. is stored. The heating period adjustment data TADJ is stored in the non-volatile memory of the memory 60 during the manufacturing process of the oscillator 1 . The heating period adjustment data TADJ stored in the nonvolatile memory is written from the nonvolatile memory to the register immediately after the oscillator 1 is activated, ie, immediately after the supply of the power supply voltage to the VDD terminal is started.

発熱期間制御回路92は、振幅検出回路90から出力される検出信号VDET及び発熱期間調整データTADJに基づいて、発熱制御信号HTCTLを出力する。本実施形態では、検出信号VDETがローレベルのときは、発熱制御信号HTCTLはローレベルである。また、検出信号VDETがローレベルからハイレベルに変化したタイミングから、発熱期間調整データTADJに応じて設定された時間が経過すると、発熱制御信号HTCTLがローレベルからハイレベルに変化する。具体的には、発熱期間制御回路92は、検出信号VDETがローレベルからハイレベルに変化したタイミングから、発振信号VOSCのパルス数をカウントし、発熱期間調整データTADJに応じたカウント値に達すると、発熱制御信号HTCTLをローレベルからハイレベルに変化させる。このように、第3実施形態の発振器1では、第1期間P1の長さは可変である。 The heating period control circuit 92 outputs the heating control signal HTCTL based on the detection signal VDET output from the amplitude detection circuit 90 and the heating period adjustment data TADJ. In this embodiment, when the detection signal VDET is at low level, the heat generation control signal HTCTL is at low level. When the time set according to the heat generation period adjustment data TADJ has elapsed from the timing when the detection signal VDET changed from low level to high level, the heat generation control signal HTCTL changes from low level to high level. Specifically, the heat generation period control circuit 92 counts the number of pulses of the oscillation signal VOSC from the timing when the detection signal VDET changes from low level to high level, and when the count value corresponding to the heat generation period adjustment data TADJ is reached. , changes the heat generation control signal HTCTL from low level to high level. Thus, in the oscillator 1 of the third embodiment, the length of the first period P1 is variable.

図14は、第3実施形態の発振器1の動作の一例を示す図である。図14において、C1はVDD端子に供給される電源電圧の変化を示し、C2は発振信号VOSCの波形を示し、C3は発振信号VOUTの波形を示す。また、C4は集積回路2の消費電力を示し、C5は集積回路2の温度及び振動子3の温度を示し、C6は発振周波数の周波数偏差を示す。C5において、実線は集積回路2の温度変化を示し、破線は振動子3の温度変化を示す。 FIG. 14 is a diagram showing an example of the operation of the oscillator 1 of the third embodiment. In FIG. 14, C1 indicates changes in the power supply voltage supplied to the VDD terminal, C2 indicates the waveform of the oscillation signal VOSC, and C3 indicates the waveform of the oscillation signal VOUT. Also, C4 indicates the power consumption of the integrated circuit 2, C5 indicates the temperature of the integrated circuit 2 and the temperature of the vibrator 3, and C6 indicates the frequency deviation of the oscillation frequency. In C5, the solid line indicates the temperature change of the integrated circuit 2, and the dashed line indicates the temperature change of the vibrator 3. FIG.

図12のC1に示すように、時刻t0において、VDD端子への電源電圧の供給が開始されると、C2に示すように、振動子3が発振して発振信号VOSCの振幅が徐々に大きくなる。そして、発振信号VOSCの振幅が閾値よりも大きくなると、C3に示すように、時刻t1において、発振信号VOUTが発生する。その後、時刻t4においてVDD端子への電源電圧の供給が終了し、発振器1の動作が停止する。 As indicated by C1 in FIG. 12, when supply of the power supply voltage to the VDD terminal is started at time t0, the vibrator 3 oscillates and the amplitude of the oscillation signal VOSC gradually increases, as indicated by C2. . Then, when the amplitude of the oscillation signal VOSC becomes larger than the threshold, the oscillation signal VOUT is generated at time t1, as indicated by C3. After that, at time t4, the supply of the power supply voltage to the VDD terminal ends, and the operation of the oscillator 1 stops.

第2実施形態の発振器1では、第1期間P1において、発熱回路21に電流が流れて発熱し、第1期間P1が終了した後の第2期間P2において電流が流れない。そして、本実施形態では、C4に示すように、第1期間P1の長さを調整可能である。出力回路30は、第1期間P1において動作を停止し、第2期間P2において動作するが、本実施形態では、第1期間P1において発熱回路21が単位時間あたりに消費する電力は、第2期間P2において出力回路30が単位時間あたりに消費する電力よりも大きい。したがって、C4に示すように、第1期間P1の消費電流I2は、第2期間P2の消費電流I1よりも大きくなる。その結果、集積回路2は、第1期間P1において、単位時間あたり第1の発熱量で発熱し、第1期間P1が終了した後の第2期間P2において、単位時間あたり第2の
発熱量で発熱し、第1の発熱量は、第2の発熱量よりも大きい。そのため、第1期間P1において、集積回路2の温度が急峻に上昇し、振動子3の温度も集積回路2の温度に追従して急峻に上昇する。そして、第2期間P2の時刻t2において、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になり、C6に示すように、発振周波数の偏差がほぼゼロになる。このように、第2実施形態の発振器1によれば、第1実施形態と同様、前述した比較例の発振器に対して、集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になるまでの時間が短縮される。さらに、第2実施形態の発振器1によれば、集積回路2の温度が急峻に上昇する第1期間P1の長さを、発振器1の個体差に応じて調整することができるので、発振器1の個体差があっても集積回路2と振動子3とが熱平衡状態になるまでの時間を確実に短くすることができる。
In the oscillator 1 of the second embodiment, current flows through the heating circuit 21 to generate heat during the first period P1, and current does not flow during the second period P2 after the first period P1 ends. In this embodiment, the length of the first period P1 can be adjusted as indicated by C4. The output circuit 30 stops operating in the first period P1 and operates in the second period P2. At P2, it is greater than the power consumed by the output circuit 30 per unit time. Therefore, as indicated by C4, the current consumption I2 during the first period P1 is greater than the current consumption I1 during the second period P2. As a result, the integrated circuit 2 generates heat with the first heat generation amount per unit time in the first period P1, and heats with the second heat generation amount per unit time in the second period P2 after the first period P1 ends. Heat is generated, and the first calorific value is greater than the second calorific value. Therefore, in the first period P1, the temperature of the integrated circuit 2 sharply rises, and the temperature of the vibrator 3 follows the temperature of the integrated circuit 2 and rises sharply. Then, at time t2 of the second period P2, the integrated circuit 2 and the resonator 3 are in thermal equilibrium, and the deviation of the oscillation frequency becomes almost zero as indicated by C6. Thus, according to the oscillator 1 of the second embodiment, as in the first embodiment, the time required for the integrated circuit 2 and the vibrator 3 to reach a state of thermal equilibrium is shortened compared to the oscillator of the comparative example described above. be done. Furthermore, according to the oscillator 1 of the second embodiment, the length of the first period P1 during which the temperature of the integrated circuit 2 sharply rises can be adjusted according to the individual difference of the oscillator 1. Even if there are individual differences, the time required for the integrated circuit 2 and the vibrator 3 to reach a state of thermal equilibrium can be reliably shortened.

1-4.変形例
上記の第2実施形態と第3実施形態を組み合わせてもよい。すなわち、発振器1は、第1期間P1の長さと第1期間P1において発熱回路21に流れる電流の両方が可変であってもよい。
1-4. Modifications The above-described second embodiment and third embodiment may be combined. That is, in the oscillator 1, both the length of the first period P1 and the current flowing through the heating circuit 21 during the first period P1 may be variable.

また、上記の第3実施形態では、検出信号VDETがローレベルからハイレベルに変化したタイミングから、発熱期間調整データTADJに応じて設定された時間が経過すると、第1期間P1が終了するようにしているが、発振器1の起動直後から、発熱期間調整データTADJに応じて設定された時間が経過すると、第1期間P1が終了するようにしてもよい。例えば、発熱期間制御回路92は、発振器1の起動直後から、発振信号VOSCのパルス数をカウントし、発熱期間調整データTADJに応じたカウント値に達すると、発熱制御信号HTCTLをローレベルからハイレベルに変化させることで第1期間P1を終了させてもよい。 Further, in the above-described third embodiment, the first period P1 ends when the time set according to the heating period adjustment data TADJ has elapsed from the timing when the detection signal VDET changed from low level to high level. However, the first period P1 may end when the time set according to the heating period adjustment data TADJ has elapsed immediately after the oscillator 1 is started. For example, the heat generation period control circuit 92 counts the number of pulses of the oscillation signal VOSC immediately after the oscillator 1 is activated, and when the count value corresponding to the heat generation period adjustment data TADJ is reached, the heat generation control signal HTCTL changes from low level to high level. The first period P1 may be ended by changing to .

また、上記の各実施形態では、発熱回路21を、第1期間P1と温度補償回路40の調整時で兼用しているが、第1期間P1において発熱する発熱回路と、温度補償回路40の調整時に発熱する発熱回路が別個に設けられていてもよい。 In each of the above-described embodiments, the heating circuit 21 is used both for adjusting the first period P1 and for adjusting the temperature compensating circuit 40. A heat generating circuit that sometimes generates heat may be provided separately.

また、上記の各実施形態では、発熱回路21は第1期間P1と温度補償回路40の調整時に発熱するが、本発明は、温度補償回路40の調整時に発熱しない発振器にも適用可能である。 In each of the above-described embodiments, the heating circuit 21 generates heat during the first period P1 and during the adjustment of the temperature compensation circuit 40, but the present invention can also be applied to an oscillator that does not generate heat during the adjustment of the temperature compensation circuit 40.

また、上記の各実施形態では、集積回路2が発熱回路21を有しているが、発熱回路21に代えて、あるいは、発熱回路21とともに、ペルチェ素子などのヒーター機能を有する素子が設けられ、第1期間P1において当該素子が発熱してもよい。 In addition, in each of the above embodiments, the integrated circuit 2 has the heating circuit 21, but instead of the heating circuit 21 or together with the heating circuit 21, an element having a heater function such as a Peltier element is provided, The element may generate heat during the first period P1.

また、上記の各実施形態の発振器1は、TCXO(Voltage Controlled Temperature Compensated Crystal Oscillator)等の温度補償機能を有する発振器であるが、例えば、VC-TCXO(Voltage Controlled Temperature Compensated Crystal Oscillator)等の温度補償機能及び周波数制御機能を有する発振器であってもよい。 Further, the oscillator 1 in each of the above embodiments is an oscillator having a temperature compensation function such as a TCXO (Voltage Controlled Temperature Compensated Crystal Oscillator). It may be an oscillator with function and frequency control function.

2.電子機器
図15は、本実施形態の電子機器の構成の一例を示す機能ブロック図である。また、図16は、本実施形態の電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。
2. Electronic Device FIG. 15 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the electronic device of this embodiment. Also, FIG. 16 is a diagram showing an example of the appearance of a smartphone, which is an example of the electronic device of the present embodiment.

本実施形態の電子機器300は、発振器310、CPU(Central Processing Unit)320、操作部330、ROM(Read Only Memory)340、RAM(Random Access Memory)350、通信部360、表示部370を含んで構成されている。なお、本実施形態
の電子機器は、図15の構成要素の一部を省略又は変更し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
The electronic device 300 of this embodiment includes an oscillator 310 , a CPU (Central Processing Unit) 320 , an operation section 330 , a ROM (Read Only Memory) 340 , a RAM (Random Access Memory) 350 , a communication section 360 and a display section 370 . It is configured. Note that the electronic device of this embodiment may have a configuration in which some of the constituent elements in FIG. 15 are omitted or changed, or other constituent elements are added.

発振器310は、集積回路312と振動子313とを備えている。集積回路312は、振動子313を発振させて発振信号を発生させる。この発振信号は発振器310の外部端子からCPU320に出力される。 Oscillator 310 comprises integrated circuit 312 and oscillator 313 . The integrated circuit 312 oscillates the oscillator 313 to generate an oscillation signal. This oscillation signal is output from the external terminal of the oscillator 310 to the CPU 320 .

CPU320は、ROM340等に記憶されているプログラムに従い、発振器310から入力される発振信号をクロック信号として各種の計算処理や制御処理を行う処理部である。具体的には、CPU320は、操作部330からの操作信号に応じた各種の処理、外部装置とデータ通信を行うために通信部360を制御する処理、表示部370に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。 The CPU 320 is a processing unit that performs various calculation processes and control processes according to programs stored in the ROM 340 or the like, using the oscillation signal input from the oscillator 310 as a clock signal. Specifically, the CPU 320 performs various processes according to operation signals from the operation section 330, processing for controlling the communication section 360 for data communication with an external device, and display of various information on the display section 370. It performs processing such as transmitting the display signal of .

操作部330は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をCPU320に出力する。 The operation unit 330 is an input device including operation keys, button switches, and the like, and outputs operation signals to the CPU 320 according to user's operations.

ROM340は、CPU320が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶する記憶部である。 The ROM 340 is a storage unit that stores programs, data, and the like for the CPU 320 to perform various calculation processes and control processes.

RAM350は、CPU320の作業領域として用いられ、ROM340から読み出されたプログラムやデータ、操作部330から入力されたデータ、CPU320が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する記憶部である。 The RAM 350 is used as a work area for the CPU 320, and is a storage unit that temporarily stores programs and data read from the ROM 340, data input from the operation unit 330, calculation results executed by the CPU 320 according to various programs, and the like. .

通信部360は、CPU320と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。 The communication unit 360 performs various controls for establishing data communication between the CPU 320 and an external device.

表示部370は、LCD(Liquid Crystal Display)等により構成される表示装置であり、CPU320から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部370には操作部330として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。 The display unit 370 is a display device configured by an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays various information based on display signals input from the CPU 320 . The display unit 370 may be provided with a touch panel that functions as the operation unit 330 .

発振器310として例えば上述した各実施形態の発振器1を適用することにより、起動時における発振信号の周波数偏差を低減することができるので、信頼性の高い電子機器を実現することができる。 By applying, for example, the oscillator 1 of each embodiment described above as the oscillator 310, the frequency deviation of the oscillation signal at startup can be reduced, so that a highly reliable electronic device can be realized.

このような電子機器300としては種々の電子機器が考えられ、例えば、モバイル型、ラップトップ型、タブレット型などのパーソナルコンピューター、スマートフォンや携帯電話機などの移動体端末、ディジタルカメラ、インクジェットプリンターなどのインクジェット式吐出装置、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、リアルタイムクロック装置、ページャー、電子手帳、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡等の医療機器、魚群探知機、各種測定機器、車両、航空機、船舶等の計器類、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、歩行者自立航法(PDR:Pedestrian Dead Reckoning)装置等が挙げられる。 Various electronic devices can be considered as such an electronic device 300, for example, personal computers such as mobile type, laptop type, and tablet type, mobile terminals such as smartphones and mobile phones, digital cameras, inkjet printers such as inkjet printers, etc. Storage area network devices such as routers and switches, local area network devices, mobile terminal base station devices, TVs, video cameras, video recorders, car navigation devices, real-time clock devices, pagers, electronic notebooks, electronic dictionaries , calculators, electronic game machines, game controllers, word processors, workstations, videophones, security TV monitors, electronic binoculars, POS terminals, electronic thermometers, sphygmomanometers, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasonic diagnostic devices, electronic devices Medical equipment such as scopes, fish finders, various measuring instruments, instruments for vehicles, aircraft, ships, etc., flight simulators, head-mounted displays, motion tracing, motion tracking, motion controllers, pedestrian dead reckoning (PDR: Pedestrian dead Reckoning) device and the like.

本実施形態の電子機器300の一例として、上述した発振器310を基準信号源として用いて、例えば、端末と有線または無線で通信を行う端末基地局用装置等として機能する
伝送装置が挙げられる。発振器310として、例えば上述した各実施形態の発振器1を適用することにより、例えば通信基地局などに利用可能な、周波数精度の高い、高性能、高信頼性を所望される電子機器300を従来よりも低コストで実現することも可能である。
An example of the electronic device 300 of this embodiment is a transmission device that functions as a terminal base station device or the like that performs wired or wireless communication with a terminal using the above-described oscillator 310 as a reference signal source. By applying, for example, the oscillator 1 of each embodiment described above as the oscillator 310, the electronic device 300, which can be used for, for example, a communication base station, and which is desired to have high frequency accuracy, high performance, and high reliability, can be manufactured. can also be realized at low cost.

また、本実施形態の電子機器300の他の一例として、通信部360が外部クロック信号を受信し、CPU320が、当該外部クロック信号と発振器310の出力信号とに基づいて、発振器310の周波数を制御する周波数制御部と、を含む、通信装置であってもよい。この通信装置は、例えば、ストレータム3などの基幹系ネットワーク機器やフェムトセルに使用される通信機器であってもよい。 As another example of the electronic device 300 of this embodiment, the communication unit 360 receives an external clock signal, and the CPU 320 controls the frequency of the oscillator 310 based on the external clock signal and the output signal of the oscillator 310. and a frequency control unit that performs the communication. This communication device may be, for example, backbone network equipment such as Stratum 3 or communication equipment used for femtocells.

3.移動体
図17は、本実施形態の移動体の一例を示す図である。図17に示す移動体400は、発振器410、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー420,430,440、バッテリー450、バックアップ用バッテリー460を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図17の構成要素の一部を省略し、あるいは、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
3. Mobile Object FIG. 17 is a diagram showing an example of a mobile object according to the present embodiment. A moving body 400 shown in FIG. 17 includes an oscillator 410, controllers 420, 430, 440 that perform various controls such as an engine system, a brake system, a keyless entry system, a battery 450, and a backup battery 460. It should be noted that the moving body of this embodiment may have a configuration in which some of the constituent elements shown in FIG. 17 are omitted, or other constituent elements are added.

発振器410は、不図示の集積回路と振動子とを備えており、集積回路は振動子を発振させて発振信号を発生させる。この発振信号は発振器410の外部端子からコントローラー420,430,440に出力され、例えばクロック信号として用いられる。 The oscillator 410 includes an integrated circuit (not shown) and an oscillator, and the integrated circuit oscillates the oscillator to generate an oscillation signal. This oscillation signal is output from the external terminal of the oscillator 410 to the controllers 420, 430 and 440, and used as a clock signal, for example.

バッテリー450は、発振器410及びコントローラー420,430,440に電力を供給する。バックアップ用バッテリー460は、バッテリー450の出力電圧が閾値よりも低下した時、発振器410及びコントローラー420,430,440に電力を供給する。 Battery 450 powers oscillator 410 and controllers 420 , 430 , 440 . Backup battery 460 supplies power to oscillator 410 and controllers 420, 430, 440 when the output voltage of battery 450 drops below a threshold.

発振器410として例えば上述した各実施形態の発振器1を適用することにより、起動時における発振信号の周波数偏差を低減することができるので、信頼性の高い移動体を実現することができる。 By applying, for example, the oscillator 1 of each embodiment described above as the oscillator 410, the frequency deviation of the oscillation signal at the time of startup can be reduced, so that a highly reliable moving body can be realized.

このような移動体400としては種々の移動体が考えられ、例えば、電気自動車等の自動車、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。 As such a moving body 400, various moving bodies are conceivable, and examples thereof include automobiles such as electric vehicles, aircraft such as jet planes and helicopters, ships, rockets, and artificial satellites.

本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。 The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。 The above-described embodiments and modifications are examples, and the present invention is not limited to these. For example, it is also possible to appropriately combine each embodiment and each modification.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成、例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments, for example, configurations that have the same function, method and result, or configurations that have the same purpose and effect. Moreover, the present invention includes configurations obtained by replacing non-essential portions of the configurations described in the embodiments. In addition, the present invention includes a configuration that achieves the same effects or achieves the same purpose as the configurations described in the embodiments. In addition, the present invention includes configurations obtained by adding known techniques to the configurations described in the embodiments.

1…発振器、2…集積回路、3…振動子、3a…励振電極、3b…励振電極、4…パッケージ、5…リッド、6…外部端子、7…収容室、10…発振用回路、11…発振部、12
…電流源回路、20…振幅制御回路、21…発熱回路、22…レプリカ回路、23…デコーダー、30…出力回路、40…温度補償回路、42…温度センサー、50…レギュレーター回路、60…メモリー、70…スイッチ回路、80…シリアルインターフェース回路、90…振幅検出回路、92…発熱期間制御回路、300…電子機器、310…発振器、312…集積回路、313…振動子、320…CPU、330…操作部、340…ROM、350…RAM、360…通信部、370…表示部、400…移動体、410…発振器、420,430,440…コントローラー、450…バッテリー、460…バックアップ用バッテリー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Oscillator 2... Integrated circuit 3... Vibrator 3a... Excitation electrode 3b... Excitation electrode 4... Package 5... Lid 6... External terminal 7... Accommodating chamber 10... Circuit for oscillation 11... oscillator 12
Current source circuit 20 Amplitude control circuit 21 Heat generation circuit 22 Replica circuit 23 Decoder 30 Output circuit 40 Temperature compensation circuit 42 Temperature sensor 50 Regulator circuit 60 Memory 70 Switch circuit 80 Serial interface circuit 90 Amplitude detection circuit 92 Exothermic period control circuit 300 Electronic device 310 Oscillator 312 Integrated circuit 313 Vibrator 320 CPU 330 Operation Unit 340 ROM 350 RAM 360 Communication unit 370 Display unit 400 Moving body 410 Oscillator 420, 430, 440 Controller 450 Battery 460 Backup battery

Claims (9)

振動子と、
集積回路と、を備え、
前記集積回路は、
前記振動子を発振させる発振用回路と、
温度センサーと、
前記温度センサーの出力信号に基づいて前記振動子の温度特性を補償する温度補償回路と、
前記発振用回路から出力される信号が入力され、発振信号を出力する出力回路と、
発熱回路と、を含み、
前記発熱回路は、
外部からの電源電圧の供給が開始されてから第1期間において電流が流れて発熱し、前記第1期間が終了した後の第2期間において電流が流れず、
前記集積回路は、前記振動子の一端と電気的に接続される第1外部接続端子及び前記振動子の他端と電気的に接続される第2外部接続端子を含む複数の外部接続端子を有し、
前記複数の外部接続端子のうち、前記第1外部接続端子又は第2外部接続端子が前記発熱回路に最も近い、発振器。
an oscillator;
an integrated circuit;
The integrated circuit comprises:
an oscillation circuit for oscillating the vibrator;
a temperature sensor;
a temperature compensation circuit that compensates for the temperature characteristics of the vibrator based on the output signal of the temperature sensor;
an output circuit that receives a signal output from the oscillation circuit and outputs an oscillation signal;
a heating circuit;
The heat generating circuit is
A current flows and heats up in a first period after the supply of the power supply voltage from the outside is started, and no current flows in a second period after the first period ends,
The integrated circuit has a plurality of external connection terminals including a first external connection terminal electrically connected to one end of the vibrator and a second external connection terminal electrically connected to the other end of the vibrator. death,
The oscillator, wherein, of the plurality of external connection terminals, the first external connection terminal or the second external connection terminal is closest to the heat generating circuit .
前記複数の外部接続端子のうち、前記第1外部接続端子又は第2外部接続端子が前記温度センサーから最も離れている、請求項に記載の発振器。 2. The oscillator according to claim 1 , wherein of said plurality of external connection terminals, said first external connection terminal or said second external connection terminal is the farthest from said temperature sensor. 前記出力回路は、
前記第1期間において動作を停止し、前記第2期間において動作し、
前記第1期間において前記発熱回路が単位時間あたりに消費する電力は、前記第2期間において前記出力回路が単位時間あたりに消費する電力よりも大きい、請求項1又は2に記載の発振器。
The output circuit is
stop operating during the first period and operate during the second period;
3. The oscillator according to claim 1 , wherein power consumed per unit time by said heat generating circuit during said first period is greater than power consumed per unit time by said output circuit during said second period.
振動子と、
集積回路と、を備え、
前記集積回路は、
前記振動子を発振させる発振用回路と、
温度センサーと、
前記温度センサーの出力信号に基づいて前記振動子の温度特性を補償する温度補償回路と、
前記発振用回路から出力される信号が入力され、発振信号を出力する出力回路と、
発熱回路と、を含み、
前記発熱回路は、
外部からの電源電圧の供給が開始されてから第1期間において電流が流れて発熱し、前記第1期間が終了した後の第2期間において電流が流れず、
前記出力回路は、
前記第1期間において動作を停止し、前記第2期間において動作し、
前記第1期間において前記発熱回路が単位時間あたりに消費する電力は、前記第2期間において前記出力回路が単位時間あたりに消費する電力よりも大きい、発振器。
an oscillator;
an integrated circuit;
The integrated circuit comprises:
an oscillation circuit for oscillating the vibrator;
a temperature sensor;
a temperature compensation circuit that compensates for the temperature characteristics of the vibrator based on the output signal of the temperature sensor;
an output circuit that receives a signal output from the oscillation circuit and outputs an oscillation signal;
a heating circuit;
The heat generating circuit is
A current flows and heats up in a first period after the supply of the power supply voltage from the outside is started, and no current flows in a second period after the first period ends,
The output circuit is
stop operating during the first period and operate during the second period;
The oscillator, wherein the power consumed per unit time by the heat generation circuit during the first period is greater than the power consumed per unit time by the output circuit during the second period.
前記第1期間において前記発熱回路に流れる電流は可変である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の発振器。 5. The oscillator according to any one of claims 1 to 4 , wherein the current flowing through said heating circuit during said first period is variable. 前記第1期間の長さは可変である、請求項1乃至のいずれか一項に記載の発振器。 6. An oscillator as claimed in any preceding claim, wherein the length of the first period is variable. 前記集積回路は、
前記発振用回路から出力される信号の振幅を検出し、検出信号を出力する振幅検出回路を含み、
前記第1期間は、前記検出信号に基づいて設定される、請求項1乃至のいずれか一項に記載の発振器。
The integrated circuit comprises:
an amplitude detection circuit that detects the amplitude of the signal output from the oscillation circuit and outputs a detection signal;
7. The oscillator according to any one of claims 1 to 6 , wherein said first period is set based on said detection signal.
請求項1乃至のいずれか一項に記載の発振器を備えた、電子機器。 An electronic device comprising the oscillator according to claim 1 . 請求項1乃至のいずれか一項に記載の発振器を備えた、移動体。 A moving object comprising the oscillator according to any one of claims 1 to 7 .
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